Aula11_sees_circulares

Prévia do material em texto

Aula 11:
Seções circulares
Profa Luciana Peixoto Amaral
CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA AMBIENTAL
DISCIPLINAS: HIDRÁULICA II 
SEÇÕES CIRCULARES
• As seções circulares são as mais empregadas na
maioria das obras em que são necessárias seções
fechadas.
SEÇÕES CIRCULARES
• Em alguns tipos de problemas como, por exemplo, em
projetos de sistemas de esgotos, bueiros, galerias
pluviais e drenos, em que as tubulações trabalham
parcialmente cheias, é interessante conhecer os
elementos hidráulicos e geométricos para várias
alturas d´água.
• Além disso, é necessário saber, para uma determinada
lâmina d´água, qual é a relação entre a vazão que está
escoando e aquela que escoaria se a seção fosse plena.
Elementos hidráulicos
- observações -
• À medida que yo aumenta, há um aumento gradual da
Am e do Pm. Entretanto, a partir de uma certa altura,
devido à conformação geométrica da cobertura, um
pequeno acréscimo na altura d´água provoca aumento
proporcional maior no perímetro molhado do que na
área molhada.
yo
yó
yo
yó
Elementos hidráulicos
- observações -
Tabela 8.4 – Adotando: D = 1 m
Elementos hidráulicos
- observações -
Tabela 8.4 – Adotando: D = 1 m
Elementos hidráulicos
- observações -
Tabela 8.4 – Adotando: D = 1 m
Elementos hidráulicos da 
seção circular 
Seções circulares
௠௔௫
௢
௠௔௫
௢
Conclusões:
- Os valores máximos ocorrem em pontos distintos (em 
altura distintas).
- A vazão máxima não ocorre à seção plena.
• O ponto de máxima vazão é diferente do ponto de
máxima velocidade.
Seções circulares
• Esta particularidade não é explorada na prática. Nos
projetos usuais, o limite da lâmina d´água é fixada em y =
0,75D.
• Visto que, a altura (y=0,94D) é tão próxima do diâmetro
que, se houver qualquer instabilidade do escoamento, o
conduto passa a funcionar à seção plena (como conduto
forçado).
Exercício 1
(8.7, PORTO) Qual o acréscimo percentual na vazão de uma
galeria circular quando a área molhada passa da meia seção
para seção de máxima velocidade?
Exercício 2
(8.2, PORTO) Uma galeria de águas pluviais de 1,0 m de
diâmetro, n = 0,013, Io = 2,5.10-3 m/m, transporta, em condições
de regime permanente e uniforme, uma vazão de 1,20 m3/s.
a) Determine a altura d´água e a velocidade média;
b) A tensão de cisalhamento média, no fundo, e a velocidade de
atrito;
c) Qual seria a capacidade de vazão da galeria, se ela
funcionasse na condição de máxima vazão?
Exercício 3
No projeto de um coletor de esgotos, verificou-se que, para
atender à condição de esgotamento dos lotes adjacentes, ele
deveria ter uma declividade de 0,015 m/m. Sendo 20 L/s a
vazão de esgotos no fim do plano e 10 L/s a vazão atual (início
de plano), determine:
a) O diâmetro do coletor e a velocidade de escoamento, para o
final do plano;
b) A lâmina líquida atual e a corresponde velocidade média.
Material das tubulações, manilha cerâmica, n = 0,013, e adote
lâmina d´água máxima no coletor y/D = 0,50.
Fonte: PORTO, Exercício 8.20.